manœuvre de désorbitation

Une manœuvre de désorbitation est une manœuvre propulsive au cours de laquelle les moteurs d'un engin spatial sont mis à feu pour réduire suffisamment la vitesse orbitale afin de faire sortir le véhicule de son orbite stable et de le faire pénétrer dans l'atmosphère. La manœuvre réduit généralement la vitesse de 100 à 300 mètres par seconde, selon l'altitude de l'orbite cible et le couloir de rentrée. Sans cette perte de vitesse, un engin spatial reste en orbite; avec elle, l'engin spatial suit une trajectoire balistique qui intercepte l'atmosphère sensible, où la traînée aérodynamique achève le travail de ralentissement du véhicule jusqu'à des vitesses subsoniques.

Le moment et la direction de la manœuvre sont critiques. La poussée du moteur doit être dirigée presque à l'opposé du vecteur vitesse pour être efficace; une manœuvre effectuée à la mauvaise position orbitale ou avec une mauvaise attitude gaspille du carburant et peut entraîner un couloir de rentrée dangereusement peu profond ou trop raide. Les planificateurs de mission calculent la durée exacte de la manœuvre, l'heure de début et l'orientation de l'engin spatial des semaines à l'avance. Une erreur de 5 mètres par seconde dans le changement de vitesse peut déplacer une zone d'atterrissage de rentrée de dizaines de kilomètres.

Variantes et sources de propulsion

Les grands véhicules habités comme le Soyouz utilisent des rétrofusées dédiées; Skylab et les premières opérations de la navette spatiale utilisaient les moteurs du système de manœuvre orbitale; la Station spatiale internationale s'appuie sur les engins spatiaux Progress ou la propulsion des véhicules visiteurs pour désorbiter les modules de fret. Les satellites non habités et les étages supérieurs épuisés utilisent souvent des propulseurs à hydrazine monergol ou des moteurs d'appoint à propergol solide. L'impulsion spécifique et le delta-v disponible de l'engin spatial déterminent si une manœuvre contrôlée de longue durée ou une impulsion rétrograde rapide est possible. Certaines rentrées incontrôlées se produisent lorsqu'il ne reste plus de carburant pour une manœuvre de désorbitation délibérée.

La manœuvre doit avoir lieu dans la bonne moitié de l'orbite, généralement près de l'apogée ou lors d'un passage à l'équateur, afin que la trajectoire résultante intercepte la terre ou l'océan dans une zone d'impact désignée. Une manœuvre effectuée du mauvais côté de la Terre peut ne pas abaisser le périgée en dessous de l'altitude atmosphérique, laissant l'engin spatial sur une orbite très elliptique qui rentre de manière imprévisible ou pas du tout. C'est pourquoi le séquençage de la manœuvre de désorbitation est l'un des événements de vol les plus attentivement surveillés dans les opérations spatiales.